核心农业论文范文参考

　　膳食纤维最早由Hipsley[1]提出，指不能被人类胃肠道消化酶消化，但能被大肠内的某些微生物部分酵解或利用的非淀粉多糖类和木质素的合称。随着人们认识的逐渐深入，膳食纤维又有了很多新的定义。2009年6月，国际食品法典委员会对膳食纤维进行最新定义：膳食纤维是指具有10个或以上单体链节的碳水化合物，不能够被人体小肠内生酶水解，且属于天然存在于消费食物中的可食用的碳水化合物，由食物原料经物理、酶或化学法获得的碳水化合物，对健康表现出有益的生理作用的人造碳水化合物的聚合物[2]。

　　摘要：为了探讨不同苦荞[Brassicaintegrifolia（West）O.E.SchulzapudUrb.]品种在不同地点种植下的子粒膳食纤维变异情况和不同品种与基本生态因子的相关性，以7个苦荞品种在全国荞麦主要产区17个不同地点进行栽培试验，测定所得子粒中膳食纤维含量。结果表明，供试7个苦荞品种在17个地点种植下的子粒总膳食纤维（TDF）、不溶性膳食纤维（IDF）、可溶性膳食纤维（SDF）含量变异范围分别为11.68%～24.13%、7.96%～20.05%、1.02%～10.65%。TDF、IDF含量在品种间及地点间的差异均达极显著水平（P<0.01）；SDF含量在品种间差异达极显著水平（P<0.01），在地点间差异不显著（P>0.05）。Scott-Knott聚类分析显示，以苦荞子粒TDF含量对品种和地点进行分类，可将供试品种分为3类，参试地点分为2类；以IDF含量对品种和地点进行分类，供试品种可分为2类，地点可分为5类；以SDF含量对品种进行分类，供试品种可分为3类。相关性分析表明，苦荞子粒膳食纤维含量与纬度、海拔、生育期均温均无显著相关。

　　关键词：苦荞[Brassicaintegrifolia（West）O.E.SchulzapudUrb.],膳食纤维,Scott-Knott聚类分析,相关性

　　膳食纤维（Dietaryfiber，DF）分为可溶性膳食纤维（Solubledietaryfiber，SDF）和不溶性膳食纤维（Insolubledietaryfiber，IDF）。随着人们生活水平日益提高，膳食结构发生变化，日趋细化精美，随之而来的“文明病”——肥胖、糖尿病、心血管病等逐年增高。膳食纤维对糖尿病[3]、肥胖症[4]、肠道癌[5，6]、心血管疾病[7]、便秘[8]等疾病有良好的治疗效果，还具有降低胆固醇[3]、预防胆结石、改善口腔及牙齿功能、预防妇女乳腺癌[9]和调节肠道菌群[10]等作用，膳食纤维的缺乏还与间歇性疝、阑尾炎、肾结石和膀胱结石、十二指肠溃疡和溃疡性结肠炎等疾病的发病率和发病程度有很大的关系[11]。膳食纤维被国际公认为人体所需的第七大营养素，已成为近年来营养学家、食品科学家、医学家的研究热点。

　　苦荞[Brassicaintegrifolia（West）O.E.SchulzapudUrb.]是一种药食同源植物，在中国粮食作物中属小宗作物，集营养、保健和医疗于一体，被誉为21世纪最风行的绿色食品[12，13]。人们对食品的消费观念在不断地发生变化，更加注重营养性和功能性，因此苦荞膳食纤维的保健功能将会受到越来越多人的关注和喜爱。中国目前对荞麦膳食纤维的研究才刚刚开始，主要对荞麦膳食纤维的提取工艺进行研究[8，14-17]，对多个苦荞品种在较大范围内进行区试试验的子粒膳食纤维含量变异研究甚少。本试验利用7个苦荞品种在国内17个地点进行种植，运用酶-重量法[18]测定其子粒膳食纤维含量，继而分析子粒膳食纤维含量与基本生态因子的相关关系，旨在为苦荞高膳食纤维品种的培育和适宜栽培区以及苦荞膳食纤维的开发利用提供依据。

　　1材料与方法

　　1.1供试材料与试验设计

　　供试7个品种的名称、来源及代号见表1。试验于2011年在全国17个试点（表2）进行。选择肥力中等的土壤在当地最佳播种时期进行试验，实施常规田间管理。小区面积10m2（2m×5m），行距33cm，每小区留苗约1200株。试验采取3次重复，随机区组排列。成熟期收获考种，种子干燥后，用快递邮寄至贵州师范大学植物遗传育种研究所储存于-20℃冰箱中。

　　1.2测定项目与方法

　　将材料从-20℃冰箱取出，于105℃烘箱中杀青15min，60℃恒温烘干至恒重。用粉碎机粉碎10s后过40目筛子，再粉碎20s，放入干燥器中保存备用，测定前60℃烘箱中烘至恒重。

　　苦荞子粒的总膳食纤维（TDF）、不溶性膳食纤维（IDF）、可溶性膳食纤维（SDF）测定采用AOAC991.43（酶重量法）标准[18]。试验数据采用SPSS17.0软件进行差异显著性（LSD法结合S-N-K法进行多重比较）和相关性分析。

　　应用Scott-Knott聚类分析法[19]对品种和地点进行聚类分析。

　　2结果与分析

　　2.1苦荞子粒膳食纤维（DF）的品种及地域性差异

　　2.1.1苦荞子粒总膳食纤维的品种与地域性差异及聚类分析由表3可知，参试7个苦荞品种在17个试点的子粒TDF含量为11.68%～24.13%，品种之间子粒TDF含量差异极显著，其中西荞2号在各试点的子粒TDF平均含量较高，为19.68%，极显著高于黔苦3号、黔苦5号、川荞1号、苦荞04-46和六苦2081；黔苦3号的子粒TDF平均含量较低，为15.97%。不同品种子粒TDF含量的标准差结果显示，西荞2号的子粒TDF含量标准差偏大。品种间子粒TDF含量的变异系数在11.87%～16.28%，变异程度相对集中，西荞2号变异较大。

　　地点之间的苦荞子粒TDF含量差异也达极显著水平。其中，以内蒙古自治区乌兰察布市察哈尔右翼前旗、内蒙古自治区呼和浩特市武川县、青海省西宁市互助县栽培下的供试苦荞子粒TDF平均含量较高，分别为20.46%、18.87%、18.87%；山西省朔州市右玉县、西藏自治区日喀则市、贵州省毕节市威宁县以及陕西省榆林市靖边县栽培下的TDF平均含量相对偏低，在14.09%～16.16%之间。不同地点苦荞子粒TDF含量的标准差以西藏自治区山南地区乃东县、云南省迪庆藏族自治州香格里拉县、贵州省毕节市威宁县的较大，同时这三地的变异程度也较大，变异系数分别为22.12%、21.17%、20.40%；变异系数较小的地点有内蒙古自治区乌兰察布市察哈尔右翼前旗（5.87%）、西藏自治区日喀则市（6.47%）、四川省凉山州西昌市昭觉县（6.55%）。采用Scott-Knott聚类分析方法以苦荞子粒TDF含量对品种和地点进行分类，7个品种聚类结果如图1所示。λ是检验差异显著性的统计量，根据群内差异不显著和群间差异显著的原则，将所得的3组再分类时，发现λ均未达到0.05显著水平，因此可将7个品种分为3种不同类型：第一类包含西荞2号、西荞1号，该类子粒TDF含量较高；第二类包括苦荞04-46、黔苦5号和川荞1号，其子粒TDF含量适中；第三类包括六苦2081和黔苦3号，其子粒TDF含量相对偏低。这与品种间多重比较结果相一致。

　　17个地点首先可分为2类，对所得的2组再分类时，发现λ均未达到0.05显著水平，因此17个地点可分为2种不同类型：第一类包含13个地点，该类种植下的苦荞子粒TDF含量较高；第二类包括陕西省榆林市靖边县等4个地点，该类种植下的苦荞子粒TDF含量相对偏低（图2）。

　　2.1.2苦荞子粒不溶性膳食纤维的品种与地域性差异及聚类分析由表4可知，苦荞子粒的IDF含量在7.96%～20.05%之间变化，品种间差异达极显著水平。其中，西荞1号的子粒IDF平均含量较高，为15.83%，极显著高于其他6个品种；黔苦3号最低，为12.84%。不同品种的子粒IDF含量的标准差显示，苦荞04-46标准差偏大。品种间的子粒IDF含量变异系数为14.36%～19.12%，变异程度相对集中。

　　地点间的苦荞子粒IDF含量差异达极显著水平。其中以在内蒙古自治区乌兰察布市察哈尔右翼前旗和内蒙古自治区呼和浩特市武川县种植下的苦荞子粒平均IDF含量较高，分别为17.29%和15.61%；以山西省朔州市右玉县、西藏自治区日喀则市和山西省大同市南郊栽培下的苦荞子粒IDF相对偏低，分别为10.81%、11.35%和12.49%。从苦荞子粒IDF含量的变异系数看，地点间的变异系数在较大范围内（6.96%～21.77%）波动，不同地点间苦荞IDF的变异较大，其中贵州省毕节市威宁县（21.77%）、西藏自治区山南地区乃东县（21.46%）栽培下的变异最大，其标准差也较大。

　　采用Scott-Knott聚类分析方法以苦荞子粒IDF含量对品种和地点进行聚类，7个苦荞品种IDF聚类结果如图3所示。由图3可知，7个品种可分为2种不同类型，第一类只包括西荞1号，其子粒IDF含量较高；第二类包括其他6个品种，此类子粒IDF含量相对偏低。这与品种间多重比较结果相一致。

　　17个地点聚类结果见图4。由图4可知，17个地点可分为5种不同类型，第一类仅包含内蒙古自治区乌兰察布市察哈尔右翼前旗，其种植下的苦荞子粒IDF含量最高；第二类为内蒙古自治区呼和浩特市武川县，其种植下的苦荞子粒IDF含量次之；第三类包括内蒙古自治区赤峰市等7个地点，此类地点种植下的苦荞子粒IDF含量相对较高；第四类包括贵州省六盘水市水城县等6个地点，此类地点种植下的苦荞子粒IDF含量相对偏低；第五类包含西藏自治区日喀则市和山西省朔州市右玉县，其种植下的苦荞子粒IDF含量较低。

　　2.1.3苦荞子粒可溶性膳食纤维的品种与地域性差异及聚类分析由表5可知，苦荞子粒SDF含量在1.02%～10.65%之间，品种间差异极显著，其中西荞2号的平均含量较高，为6.11%，极显著高于其他6个品种；六苦2081的含量最低，为2.38%。不同品种的苦荞子粒SDF含量的标准差结果表明，西荞2号标准差偏大。品种间的变异系数为31.20%～49.20%，变异均较大，其中以苦荞04-46的变异系数最大。

　　地点间的苦荞子粒SDF含量差异不显著。其中，青海省西宁市互助县、山西省大同市南郊、西藏自治区山南地区乃东县和江苏省泰州市泰兴市4个地点栽培下的苦荞子粒平均SDF含量较高。不同地点苦荞子粒SDF含量的标准差显示，四川省凉山州西昌市昭觉县、山西省晋中市、云南省迪庆藏族自治州香格里拉县、西藏自治区山南地区乃东县栽培下的不同品种苦荞子粒SDF含量标准差较大，且前三者的变异系数均在70%以上，而陕西省榆林市靖边县种植下的各苦荞品种变异程度较小，变异系数为8.46%。各地点栽培下的苦荞子粒SDF含量的变异系数在较大范围内（8.46%～79.29%）波动，表明苦荞品种等其他因素的差异对子粒可溶性膳食纤维含量的影响较大。

　　利用Scott-Knott聚类分析方法以子粒SDF含量对7个苦荞品种进行分类，7个苦荞品种可分为3种不同类型：第一类包含西荞2号和苦荞04-46，子粒SDF含量较高；第二类包括黔苦5号、黔苦3号和川荞1号，子粒SDF含量适中；第三类为西荞1号和六苦2081，子粒SDF含量较低。

　　由于地点间子粒SDF含量差异不显著，故不对其进行Scott-Knott聚类分析。

　　2.2不同苦荞膳食纤维含量与生态因子的相关性

　　从表6可以看出，不同品种苦荞膳食纤维含量与纬度、海拔、生育期均温等因素之间相关性不显著。

　　3讨论

　　国内外研究表明，膳食纤维的生理功能不仅与其含量有关，而且与不溶性膳食纤维和可溶性膳食纤维的组成形式也有很大关系[17，20-24]。IDF有助于肠道通便，具有预防结肠癌和便秘的功能，IDF具有较高的持水力和膨胀力，在肠道增大容积，引起饱腹感，并影响机体对食物中其他可消化糖的利用，因此IDF对预防肥胖症和糖尿病有重要意义。SDF有抑制血糖升高、降低血脂、血压，进而预防动脉硬化的作用，也可调节肠道菌群结构，减缓消化速度和最快捷排泄胆固醇，促进体内有毒重金属的排出，有助于调节免疫系统功能，还可以调节胰岛素和三酰甘油水平。因此不同的膳食纤维组分具有不同的功能，生产上有必要针对不同目的进行专一性生产。

　　时政等[25]对来自8个原产地的30份苦荞资源在同地种植下的子粒膳食纤维含量研究表明，其TDF、IDF和SDF含量变异幅度分别为4.61%～40.95%、3.36%～31.08%、0.92%～17.51%。本研究供试7个品种在17个地点栽培的苦荞子粒TDF、IDF、SDF含量变异范围分别为11.68%～24.13%、7.96%～20.05%、1.02%～10.65%，其差异可能来自试验选用的苦荞品种、栽培地点和生态因子的不同。本试验中TDF、IDF含量在品种间及地点间差异极显著，SDF含量在品种间差异也达极显著水平，但地点间差异不显著，说明选择特定品种和适宜栽培区可提高子粒中的膳食纤维含量。本研究发现若以总膳食纤维为主要栽培目的时，西荞2号和西荞1号为较佳品种；若以不溶性膳食纤维为主要栽培目的时，宜选西荞1号，种植在内蒙古自治区效果较好；若以可溶性膳食纤维为主要栽培目的时，宜选西荞2号和苦荞04-46。这些结果对苦荞膳食纤维专一性生产有一定意义。

　　生态因子对苦荞影响研究主要集中在以下几个方面：不同海拔下苦荞产量及农艺性状差异研究；生育期内有效积温、降水量与苦荞稳产、高产的关系；光照度、温度或伴随不同播期而来的光照时长和光照度、温度、湿度等气候因子差异；施肥、种植密度等人为因子对苦荞产量、品质和农艺性状的影响研究等[26-30]。涉及生态因子与苦荞膳食纤维含量变化的研究报道较少。本研究发现供试的苦荞膳食纤维含量与基本生态因子（纬度、海拔、生育期均温）的相关性不显著，说明膳食纤维含量可能主要受遗传及其他生态因子影响，对此有待进一步研究证实。

　　致谢：感谢国家现代农业产业技术体系2011年全国荞麦品种展示各承担单位提供的苦荞种子样品。

　　参考文献：

　　[1]HIPSLEYEH.Dietary‘fibre’andpregnancytoxaemia[J].BritishMedicalJournal，1953，2：420-422.

　　[2]扈晓杰，韩冬，李铎.膳食纤维的定义、分析方法和摄入现状[J].中国食品学报，2011，11（3）：134-135.

　　[3]丁虹.膳食纤维在疾病中作用的研究与进展[J].食品研究与开发，2005，26（4）：141-143，147.

　　[4]孟晓萍，王素香，张基昌，等.普罗布考联合降脂药物对动脉粥样硬化病人的干预治疗[J].中华医学杂志，2009，89（28）：1986-1988.